3D列印器官15年後或可移植人體(圖)

2020-12-19 人民網

原標題:3D列印器官15年後或可移植人體(圖)

徐銘恩展示用3D印表機列印出的活性人體腎臟等器官組織 資料照片

網傳華中科大教授3D列印出活性人體腎臟 其實為杭州一大學教授

  網傳華中科大教授3D列印出活性人體腎臟 其實為杭州一大學教授

  3D印表機列印出人體器官,正在被中國人一步步變成現實。記者昨日追訪,國內某媒體官方微博所稱華中科技大學教授已經列印出首個活性人體腎臟,實為杭州電子科技大學徐銘恩團隊的研究成果。專家認為,列印可移植的人體器官可能還要等上15年。

  媒體官博信息張冠李戴

  19日,國內某媒體官方微博說:「最近,華中科技大學教授徐明根已經使用一臺3D印表機成功列印出首個活性人體腎臟。」

  昨晚,這條微博被轉發、評論470多次。「很想了解用的是什麼列印材料」、「太瘋狂了」,多名網友對這一信息感到驚奇。

  記者昨日追訪,華中科技大學並無名叫「徐明根」的教授,近期也無列印出活性人體腎臟的科技成果。

  華中科大介紹,列印出活性人體腎臟的,可能說的是杭州電子科技大學教授徐銘恩。

  記者昨日聯繫上徐銘恩,確認了此事。36歲的徐銘恩從2000年開始從事生物醫學工程研究,一直主攻生物3D列印技術。

  據分析,張冠李戴的背後,可能系編譯外媒報導時出錯,而華中科大又正好有教授從事3D列印技術研發。

  列印耳朵或鼻子只需1小時

  徐銘恩團隊所用的印表機系自主研發的生物材料3D印表機,名為「Regenovo」,看上去只有縫紉機大小,重50公斤。但它「幹活」非常迅速,列印一個比例稍小的耳朵或鼻子只需半小時至1小時,列印一張手心大小的人類臉部面具只需4小時,耗費的水凝膠材料也不過50毫升。

  8月6日,來自浙江大學、解放軍第一一七醫院的多名教授鑑定認為,這臺生物材料3D印表機具有列印生物材料種類多、對細胞損傷率低、列印精度較高、操作方便等特點,在生物材料兼容性、細胞列印特性等參數上處於同類產品的國際領先水平。

  該印表機的列印原理是,通過掃描以計算機三維設計模型為基礎的成像「圖紙」,利用軟體分層離散和數控成形的方法,用活細胞與水凝膠來搭建器官,再進行細胞培養,誘導形成具有功能的組織和器官。最後,完成任務的水凝膠會降解。「以列印活性腎臟模型為例,看上去像擠奶油一樣,水凝膠從噴頭噴出後,會一層層疊加出器官組織的形狀」。

  列印可移植的器官或要再等15年

  通過這臺印表機,徐銘恩團隊以水凝膠和人體活細胞作為材料,已經成功列印出較小比例的人類耳朵軟骨組織、肝臟單元、腎臟單元、血管……甚至人臉。

  昨日,徐銘恩在接受記者採訪時介紹說:「肝臟單元具備和人體肝臟同樣的功能,細胞存活率達90%,最長存活時間為4個月。」

  該團隊目前正致力延長肝臟單元的壽命。徐銘恩說:「只要能讓人工肝臟存活幾天,就能給自身肝受損的患者提供一個肝臟修復的時間。這種方法特別適用於搶救危重患者,包括前段時間因禽流感肝受損的患者。」

  據國家衛計委統計,我國每年約有30萬名器官移植等待者,但僅有1萬人能獲得合適的器官供體。

  徐銘恩認為,最終實現3D列印活體肝、腎等器官的移植,還需要15至20年。「主要是列印精度還不夠,生物3D列印出的細胞比正常細胞要粗糙5倍。而且,可供3D列印的細胞種類仍不多」。

  昨日,同濟醫院器官移植研究所所長陳知水教授認為,目前生物3D列印出的是肝臟單元、腎臟單元,這只是肝臟、腎臟結構的一部分。「隨著技術進步,十幾年後,列印出真正的人體器官還是有希望的」。

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  國內高校3D列印技術分布地圖

  中國3D列印技術產業聯盟秘書長羅軍預測,我國3D列印市場將在3年內從目前的約10億元增長到100億元。3D列印技術的深層意義在於,它將有可能改變傳統工業格局和大規模生產方式的理念。國內從事3D列印技術研發的幾所高校在方向上分別有所側重。

  ●北京:清華大學

  該校機械工程系是國內在金屬機械鍛壓以及材料成形方面科研實力較強的單位,早期由顏永年教授帶領的團隊在金屬快速成形上取得諸多成就。

  ●北京:北京航空航天大學

  今年1月,該校教授王華明領銜完成的「飛機鈦合金大型複雜整體構件雷射成形技術」,獲得國家科技發明一等獎。而此技術正是我們所說的3D列印技術的一種。

  ●武漢:華中科技大學

  該校史玉升教授團隊開發出全球最大的3D印表機。這種3D印表機主要列印工業製品,包括各種加工零件、裝備材料等。長寬尺寸小於1.2米的零件,都可用這臺機器列印出來。其好處是,既能降低設計與製造的複雜度,又能大幅縮短鑄件的生產周期。目前,該校正牽頭擬建全國首個3D列印工業園,集3D列印設備製造、材料製造、產品加工服務於一體,推動3D列印規模化生產。

  ●杭州:杭州電子科技大學

  該校徐銘恩教授團隊研發出國內首臺生物3D印表機,能夠直接列印出人體活細胞。以這些細胞為基礎,印表機還可列印諸如骨骼修復器件、人工器官等生物材料。

  ●廣州:華南理工大學

  該校楊永強教授團隊從2001年左右開始研究3D列印技術,目前主要研發方向是牙齒、假肢、金屬部件等。2004年,該團隊與國內企業合作研發了國內第一臺選區雷射熔化快速製造設備「DiMetal-240」。

  ●西安:西安交通大學

  該校機械製造系統工程國家重點實驗室是我國最早研發3D列印技術的單位之一。其研發的「活體骨骼3D列印」使多孔生物學固定表面製造的瓶頸迎刃而解,已經成為世界生物製造研究的新方向。

  (記者黃瑩整理)

  美國男嬰植入

  3D列印人工氣管

  今年5月,杭州《都市快報》報導稱,全球首例3D列印人體器官移植手術成功。該報導介紹,這一信息最初出自《新英格蘭醫學雜誌》。

  該報導說,美國俄亥俄州男嬰Kaiba的氣管有先天性缺陷,出生6個星期後出現呼吸困難狀況。由於通往心臟及肺部的主要動脈錯位,他的氣管受到壓迫,幾乎每天都會突然停止呼吸。醫生曾判定其不能活著走出醫院。密西根大學公共醫療中心醫生在Kaiba的喉嚨裡植入了一個3D印表機列印出的人工氣管,幫助其正常呼吸。手術於去年2月進行。現在,19個月大的Kaiba健康成長,呼吸正常。

  該報導稱,這是國際醫療史上首個3D列印人體器官成功移植的案例。在3D列印人體器官技術出現前,患者只能通過器官捐贈或幹細胞培育進行治療。

  (記者黃瑩整理)

  名詞解釋>>>

  生物3D列印技術

  以計算機三維設計模型為基礎,通過軟體分層離散和數控成形的方法,定位裝配生物材料或活細胞,製造人工植入支架、組織、器官和醫療輔具等生物醫學產品。

(來源:長江日報)

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